[转帖]jvm学习二-垃圾收集器

目录

1 新生代垃圾收集器

1.1 Serial收集器

1.2 ParNew收集器

1.3 Parallel Scavenge收集器

2 老年代收集器

2.1  Serial Old收集器

2.2 Parallel Old收集器

2.3 CMS收集器

3 G1收集器

3.1 特点

3.2 过程

3.3 相关jvm参数

4 配置垃圾收集器类型

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jvm垃圾收集器整体可以分为三大类，新生代垃圾收集器、老年代垃圾收集器、全局垃圾收集器

1 新生代垃圾收集器

1.1 Serial收集器

Serial（串行）垃圾收集器是最基本、发展历史最悠久的收集器，单线程收集，进行垃圾收集的时候会停止用户线程

1.2 ParNew收集器

ParNew垃圾收集器是Serial收集器的多线程版本，除了多线程外，其余的行为、特点和Serial收集器一样；

相关jvm参数：

"-XX:ParallelGCThreads"：指定垃圾收集的线程数量，ParNew默认开启的收集线程与CPU的数量相同；

1.3 Parallel Scavenge收集器

Parallel Scavenge垃圾收集器因为与吞吐量关系密切，也称为吞吐量收集器（Throughput Collector）
相关jvm参数：
"-XX:MaxGCPauseMillis"：控制最大垃圾收集停顿时间，大于0的毫秒数。MaxGCPauseMillis设置得稍小，停顿时间可能会缩短，但也可能会使得吞吐量下降，因为可能导致垃圾收集发生得更频繁；
"-XX:GCTimeRatio"：设置垃圾收集时间占总时间的比率，0<n<100的整数，级吞吐量
"-XX:+UseAdptiveSizePolicy"：开启这个参数后就不用手工指定一些细节参数，如 新生代的大小（-Xmn）、Eden与Survivor区的比例（-XX:SurvivorRation）、晋升老年代的对象年龄（-XX:PretenureSizeThreshold）等。
JVM会根据当前系统运行情况收集性能监控信息，动态调整这些参数，以提供最合适的停顿时间或最大的吞吐量。使用该参数的时候只需要设置好堆内存大小，然后使用"-XX:MaxGCPauseMillis"或"-XX:GCTimeRatio"给JVM设置一个优化目标，优化细节jvm就可以自动完成。

2 老年代收集器

2.1  Serial Old收集器

是 Serial收集器的老年代版本

2.2 Parallel Old收集器

Parallel Old垃圾收集器是Parallel Scavenge收集器的老年代版本；

2.3 CMS收集器

第一次实现了让垃圾收集线程与用户线程同时工作。CMS垃圾收集过程分为4步

• 初始标记：标记一下GC Roots能直接关联到的对象(老年代中所有的GC Roots对象和年轻代中活着的对象引用到的老年代的对象)，速度快，需停顿
• 并发标记：GC Root递归追踪
• 重新标记：修正在并发标记期间因用户继续运行而导致标记产生变动，速度稍慢，需停顿
• 并发清除：清除GC Root不可达对象，不需要停顿

优点：并发收集、低停顿。
缺点：
1）CMS收集器对CPU资源非常敏感。虽然在两个并发阶段不会导致用户线程停顿，但是会因为占用了一部分线程而导致应用程序变慢，总吞吐量下降。CMS默认启动的回收线程数是（CPU数量+3）/4。
2）CMS收集器无法处理浮动垃圾(在并发清除时，用户线程新产生的垃圾)，可能出现“Conturrent Mode Failure”失败而导致另一次Full GC产生(Serail Old)。因此CMS收集器不能像其他收集器那样等待老年代填满之后再进行收集，需要预留一部分空间给并发收集时用户程序使用。可以通过"-XX：CMSInitiatingOccupancyFraction"(默认值92)参数设置老年代内存使用达到多少时启动收集。
3）会产生大量碎片。CMS收集器提供了一个"-XX：UseCMSCompactAtFullCollection"参数（默认是开启的）用于在CMS收集器顶不住要FullGC时开启内存碎片整理（需要停顿用户线程）。参数"-XX：CMSFullGCsBeforeCompaction"来设置执行多少次不压缩的Full GC后，跟着来一次带压缩的（默认值是0，意味着每次进入Full GC时都进行碎片整理）。

3 G1收集器

3.1 特点

G1充分利用多核，多CPU硬件优势，尽量缩短SWT
G1整体采用标记整理算法，局部(两个region)采用复制算法，不会产生内存碎片
宏观上G1不再区分新生代，老年代，把内存划分为多个独立的区域
G1收集器收集过程和CMS类似

3.2 过程

初始标记：标记一下GC Roots能直接关联到的对象(老年代中所有的GC Roots对象和年轻代中活着的对象引用到的老年代的对象)，速度快，需停顿
并发标记：GC Root递归追踪
重新标记：修正在并发标记期间因用户继续运行而导致标记产生变动，速度稍慢，需停顿
筛选回收：首先排序各个Region的回收价值和成本， 然后根据用户期望的GC停顿时间来制定回收计划，最后按计划回收一些价值高的Region中垃圾对象

3.3 相关jvm参数

-XX:G1HeapRegionSize=n：设置的 G1 区域的大小。值是 2 的幂，范围是 1 MB 到 32 MB 之间
-XX:MaxGCPauseMillis=200：允许的GC最大的暂停时间。G1尽量确保每次GC暂停的时间都在设置的MaxGCPauseMillis范围内。
-XX:ParallelGCThreads=n：设置 STW 工作线程数的值。将 n 的值设置为逻辑处理器的数量。n 的值与逻辑处理器的数量相同，最多为 8
-XX:ConcGCThreads=n：设置并行标记的线程数。将n设置为并行垃圾回收线程数 (ParallelGCThreads) 的 1/4 左右。
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent: =45：设置触发标记周期的 Java 堆占用率阈值。默认占用率是整个 Java 堆的 45%。

4 配置垃圾收集器类型

-XX:+UseSerialGC：开启后会使用Serial(Yang区)和Serial Old(Old区)组合。新生代用复制算法，老年代用标记-整理算法
-XX:+UseSerialOldGC(已废弃)
-XX:+UseParallelGC/-XX:+UseParallelOldGC：开启后会使用Parallel Scavenge(Yang区)和Parallel Old(Old区)组合。新生代用复制算法，老年代用标记-整理算法。
-XX:+UseParNewGC：开启后会使用ParNew(Yang区)和Serial Old(Old区)组合。新生代用复制算法，老年代用标记-整理算法。
-XX:+UseConcMarkSweepGC：开启后会使用ParNew(Yang区)和CMS Old(Old区)组合。Serial Old将作为CMS Old出错的后备处理。新生代用复制算法，老年代用标记-清除算法。
-XX:+UseG1GC：开启G1全局收集器